基于地質物化探特征的找礦前景分析——以新疆克孜勒巴斯陶銅礦為例

楊 建，程培生，王 偉，許志宏

（安徽省勘查技術院，合肥 230031）

新疆西準噶爾處于哈薩克斯坦—準噶爾板塊、北準噶爾弧盆帶，是哈薩克斯坦濱巴爾喀什湖斑巖銅礦成礦帶的東延部分，是新疆重要的銅、金、鉻、錫礦成礦帶之一。托里縣克孜勒巴斯陶銅礦區位于西準噶爾地區，處于西準噶爾斑巖成礦帶中，大地構造位置位于哈薩克斯坦—準噶爾板塊、準噶爾微板塊、唐巴勒—卡拉麥里古生代復合溝弧帶內。

筆者在銅礦區進行了兩年多的普查工作，取得了大量的資料，通過對礦區地質、地球物理、地球化學特征的分析，認為銅礦化與斷裂破碎帶、石英閃長巖及隱伏的中酸性巖體關系密切，具有找熱液型、斑巖型銅礦的良好找礦前景。

1 區域地質概況

1.1 地質特征

1.1.1 地層

該區隸屬北疆—興安地層大區、北疆地層區、北準噶爾地層分區、瑪依勒山地層小區，區域上主要出露志留系、泥盆系、石炭系、二疊系和第四系。礦區出露泥盆系、二疊系、第四系地層，以泥盆系最為發育，地層由新到老分別有第四系（Q4）、二疊系下統卡拉崗組（P1k1）和泥盆系中統庫魯木迪組（D2k），兩者呈斷層接觸，如圖1所示。二疊系下統卡拉崗組為一套中性、酸性火山巖夾正常沉積碎屑巖組合的火山巖建造。該組為陸相火山噴發產物，形成于陸內裂陷盆地環境，主要沉積相為河流—火山噴發相。泥盆系中統庫魯木迪組為一套海相中性、中酸性火山碎屑巖夾少量中、基性熔巖、陸源碎屑巖、硅質巖和生物碎屑灰巖，巖石成層性好，層理以中薄層為主，少量厚層。

1.1.2 巖漿巖

區域上巖漿巖較發育，出露有泥盆紀花崗閃長巖、石英閃長巖、石炭紀閃長巖、二疊紀鉀長花崗巖、石英二長巖。

圖1 區域地質圖

礦區的侵入巖主要是石英閃長巖、花崗閃長巖、輝石閃長巖以及脈巖類的石英正長巖。

1.1.3 構造

礦區大地構造位置位于哈薩克斯坦－準噶爾板塊、準噶爾微板塊、唐巴勒—卡拉麥里古生代復合溝弧帶內。區內構造較復雜，褶皺、斷裂發育。F1斷層位于礦區北西部，呈北東－南西向貫穿整個礦區，是礦區的地層分界，斷層北西側地層為二疊系下統卡拉崗組下段（P1k11），南東測為泥盆系中統庫魯木迪組上段（D2k3）。F2斷層呈北東－南西向斜貫礦區，發育于泥盆系中統庫魯木迪組（D2k）地層內。

1.1.4 區域礦產特征

區域上斷裂發育，巖漿活動強烈，成礦作用復雜。已發現的礦床主要有：礦區東北部的薩爾托海鉻鐵礦、哈圖金礦，東南部的包古圖斑巖型銅礦，南部鄰區的唐巴勒鉻鐵礦，西鄰區的石屋斑巖銅礦，西側哈薩克斯坦境內著名的阿克斗卡大型斑巖銅礦等。成礦地質條件比較優越。

1.2 地球物理特征

1.2.1 磁性特征

礦區磁異常總體呈西高東低的態勢，磁場值變動幅度很大，等值線十分密集，呈北東向展布，異常形態呈點狀、帶狀、環狀、指狀，且正負磁異常條帶相伴出現，為基性或超基性巖引起。

1.2.2 電性特征

礦區內無激電異常地段主要巖性的小對稱四極法測量顯示，石英閃長巖為高阻低極化，石英正長巖、安山巖為中等電阻率低極化，安山玢巖為低阻低極化，富銅金屬硫化物礦化體為高—中高阻高極化。

1.3 地球化學特征

1∶5 萬水系沉積物測量顯示，本區為Cu、Zn、Au、Ag、As、Sb、Cr等元素的高背景區。中泥盆統巴爾魯克組、庫魯木迪組中酸性火山熔巖和火山碎屑巖、下石炭統希貝庫拉斯組（C1xb）、中泥盆統庫魯木迪組（D2k）Cu含量相對偏高，其它地層含量偏低；中泥盆統庫魯木迪組（D2k）火山碎屑巖Zn相對較為富集；中泥盆統巴爾魯克組（D2b）碎屑巖夾碳酸巖、下石炭統姜巴斯套組（C1j）、下二疊統卡拉崗組中基性火山巖As、Sb富集；中泥盆統巴爾魯克組、庫魯木迪組中酸性火山熔巖和火山碎屑巖、下石炭統姜巴斯套組（C1j）中基性火山巖、中－ 頂志留統瑪依勒山群（S2－4m）中W 富集；中泥盆統巴爾魯克組中Mo富集。

中－頂志留統瑪依勒山群（S2－4m）、下二疊統哈爾加烏組（P1h）碎屑巖夾碳酸巖及泥盆紀超鐵鎂質巖鐵族元素（Cr、Co、Ni）富集，泥盆紀花崗閃長巖，石炭紀二長花崗巖體貧化。

礦區內Au、Ag、As、Sb元素的高背景帶均沿斷裂構造分布，起伏變化不大。Au元素的富集區主要沿北西向和北東向斷裂帶呈條帶狀展布，在中泥盆統庫魯木迪組（D2k）火山碎屑巖相對富集，在石英二長巖（ηοP）中較富集，富集作用與斷裂構造關系密切。

礦區內主要分布有HS－9綜合異常，如圖2所示，單元素異常主要有Cu－19、Au－12異常，綜合異常價值評價為甲2，異常以Cu、Au、Cr為主，伴有Zn、Ag、Sb、Co，異常規模大，分帶不明顯，元素重合一般。

圖2 HS－9綜合異常剖析圖

通過HS－9綜合異常區的地質、化探剖面，如圖3所示，礦化地段Cu、Mo、Zn、Au、Ag、Sb 有明顯的異常顯示，Cu 最高 達0.16%，為礦化的指示。

圖3 HS－9異常區PH1地化剖面圖

2 礦床地質特征

2.1 礦體空間分布特征

礦區自西而東分布有3條含礦蝕變帶，長約3 000m。全區共圈定礦體9條，其中銅礦體8條，金礦體1條，如圖4、圖5所示。

礦化蝕變帶總體走向80°～90°，個別蝕變帶呈NNE向，石英閃長巖決定了礦（化）體的分布，具有小巖體控礦的特征。

礦化主要產于石英閃長巖及其與圍巖的接觸帶。近地表的銅礦主要為孔雀石化，產于灰褐色綠泥石化、綠簾石化石英閃長巖中。礦區東部兩條斷裂交匯處的石英閃長巖礦化強烈，具有全巖礦化特征。產于灰綠色綠泥石化、綠簾石化安山巖及安山質角礫凝灰巖圍巖中的銅礦化多數為孔雀石化，少量為黃銅礦化，局部伴生金。礦化呈稀疏浸染狀－細脈狀。銅、金礦（化）體均產于中酸性小巖體內或其內外接觸帶附近，受中酸性小巖體控制作用明顯。主要的蝕變是鉀長石化、綠泥石化、綠簾石化、硅化及褐鐵礦化。

圖4 礦體分布平面圖

2.2 礦物成份和化學成份

金屬礦物主為孔雀石、褐鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、微量磁黃鐵礦，脈石礦物主要有中長石、鉀長石、角閃石及石英，次生蝕變礦物主要有方解石、綠泥石、綠簾石、磷灰石、榍石等。

礦體有益組分為Cu、Au、Mo等。銅礦體多伴生金，含量大多在0.1g／t左右。

2.3 礦石的結構、構造及礦石類型

結構：氧化礦石呈浸染狀結構，原生礦石呈粒狀結構。

構造：地表氧化礦石呈土狀，原生礦呈細脈狀。

礦石類型：表生礦為氧化礦。原生礦自然類型為細脈浸染黃銅礦礦石，工業類型為熱液型脈狀銅礦。

圖5 9勘探線地質剖面圖

2.4 圍巖蝕變特征

2.4.1 巖石蝕變類型及主要特征

礦區內大多數巖石都具有硅化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化蝕變；而鉀化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、孔雀石化主要發育于石英閃長巖內，其次分布于安山質角礫凝灰巖和安山巖內。

黃鐵礦與銅礦化關系密切，黃鐵礦發育地段一般有銅礦化（孔雀石）。

2.4.2 巖石與銅礦化的關系

孔雀石化發育于石英閃長巖內，是地表氧化銅礦體（孔雀石化銅礦體）的主要含礦地質體。安山質角礫凝灰巖具有孔雀石化，局部地段形成孔雀石化銅礦體。其他巖性未見孔雀石化。

2.4.3 物化探異常與礦化蝕變關系

孔雀石化、褐鐵礦化、鉀化、硅化、碳酸鹽化等礦化蝕變地段有明顯的Cu、Mo、Zn、Au、Ag、Sb等元素異常；石英閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖發育地段具高磁異常，巖體與圍巖的接觸帶為磁異常梯級帶；孔雀石化、褐鐵礦化、硅化發育地段具高阻高極化異常特征。

3 控礦因素及礦床成因類型

3.1 控礦因素

3.1.1 礦產與地層的關系

礦區主要地層為泥盆系，為一套含鎂的鈣質沉積火山—沉積建造，受區域構造活動影響韌性剪切作用明顯。銅礦化主要產于泥盆系地層中。

3.1.2 礦產與構造的關系

礦區分布著兩條NE、NEE 向的斷裂，由此形成的NE向楔形礦化帶控制著區內的主要礦體、礦化蝕變帶，說明該斷裂具控巖、控礦作用。NE、NEE 向斷裂及其次生的斷裂破碎帶、片理、節理是礦液的運移通道，區內絕大多數銅礦脈均產于其中。

3.1.3 礦產與侵入巖的關系

礦區出露的侵入巖十分復雜，主要有石英閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖、石英二長巖、閃長玢巖等，具有多期次的復合雜巖體特征。小巖體及伴生的熱液活動控制著礦體、礦化蝕變帶的分布。

3.2 成礦地質條件分析

3.2.1 地質條件

礦區位于西準噶爾造山帶，板塊構造屬哈薩克斯坦－準噶爾板塊、準噶爾微板塊的唐巴勒－卡拉麥里晚古生代復合溝弧帶中，經歷了古生代整個造山過程，構造活動和火山活動強烈，并有較好的Cr、Ni、Au等元素地球化學異常，成礦地質條件較好。

區域上巖漿巖較發育，火山活動強烈。鈣堿系列島弧型中酸性火山巖是銅礦的成礦、控礦要素。

3.2.2 地球化學條件

該區為銅等元素的高含量區。銅異常規模大、強度較高、組分較全，異常形態較完整，并有明顯的濃集中心，具有銅礦化的異常特征。

3.3 成因類型

3.3.1 礦石結構

原生黃銅礦礦石以浸染狀、細脈狀為主，賦存于石英閃長巖、輝石閃長巖、花崗閃長巖中。

3.3.2 礦體的賦存載體

銅礦體主要產于綠泥石化、綠簾石化石英閃長巖體內，且全巖礦化，其次產于中酸性小巖體的內外接觸帶附近。

3.3.3 蝕變及分帶特征

礦體及附近的蝕變主要有鉀長石化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、硅化、碳酸鹽化，具有斑巖型銅礦的鉀化帶（黑云母－鉀長石帶）、絹英帶（絹云母－石英帶）、泥化帶分帶特征。

3.3.4 礦體圍巖特征

礦區的圍巖主要是硅鋁質巖，為中－酸性侵入巖、火山碎屑巖。

3.3.5 礦體控礦地質因素

礦體控礦地質因素是斷裂—巖漿作用。礦區斷裂構造較為發育，大型斷裂主要為F1、F2，走向北東、北北東向，本礦區已發現的礦體均處于F1、F2所夾持的楔形條帶中，且兩條帶中出露復雜的小巖體。說明銅礦是在張性構造環境下，成礦巖漿沿斷裂通道上升形成的。

4 找礦前景分析

4.1 找礦標志

4.1.1 直接找礦標志

近礦指示標志：孔雀石化、鉀長石化、褐鐵礦化、強硅化和硬石膏化等，原生黃銅礦化多在石英閃長巖體內或地表以下。

中遠找礦標志有：廣泛的絹云母化、綠泥石化、綠簾石化和碳酸鹽化等蝕變。

4.1.2 間接找礦標志

地球化學異常標志：在礦化帶上多形成明顯的Cu、Au、Cr、Sb、Zn等元素異常。

激電異常標志：激電異常對浸染狀、細脈狀的含銅黃鐵礦礦體有著明顯的反映，具中高阻高極化的激電異常特征。

磁異常標志：高磁異常為本區中基性巖體的反映，據高磁異常可以圈定含礦巖體；磁異常梯級帶則是巖體與圍巖接觸帶的反映。

4.2 找礦前景

本區孔雀石化、褐鐵礦化與破碎帶、裂隙發育程度關系密切。自地表向下，由氧化逐漸向原生帶過渡，表現為孔雀石化、褐鐵礦化帶逐漸過渡到氧化礦物與原生的黃鐵礦化、黃銅礦化并存。原生礦物主要呈浸染狀，局部為細脈狀，沿節理裂隙面較為發育。褐鐵礦化、孔雀石化帶沿裂隙呈漏斗狀向下延深可達50m 以上。

本區發育的HS－9綜合異常面積達95 km2，目前發現的3條礦化蝕變帶、9條礦體僅分布于異常區西部約10km2范圍內，其東部異常中心地帶仍有較大的找礦潛力。

地表礦化蝕變帶、銅礦化體與激電測量Ⅰ號、Ⅱ號異常吻合較好，其中Ⅰ號異常對應于西部巖體（即Ⅰ號礦化體），Ⅱ號異常對應于Ⅱ號礦化體。Ⅲ號異常較Ⅰ號、Ⅱ號異常具更大的規模和強度，推測為與石英閃長巖及隱伏的中酸性巖體中含有磁鐵礦物、硫化物礦物有關的異常，具有較好的找礦前景。

激電測深剖面顯示，在地表以下均存在中高阻高極化異常體，推斷與礦化體關系密切。從鉆孔驗證成果看，中高阻高極化異常與銅礦化體對應良好。

磁異常與石英閃長巖、花崗閃長巖、輝石閃長巖等小巖體的關系密切，礦體主要分布于小巖體中及巖體與泥盆系安山巖的接觸帶上。礦區的外圍存在大量的磁異常，這些磁異常是否是隱伏的中基性小巖體引起，小巖體中是否存在礦化，是進一步找礦評價的方向。

綜上所述，本礦具有找熱液型脈狀、斑巖型銅礦的良好前景。

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